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Controle de microrganismos nos alimentos

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Centro Estadual de Educação Profissional em Alimentos e Recursos Naturais Pio XII
Discente: ______________________________________Data: ______/ _______/ 201__
Docente: Valdir Santos Disciplina: Microbiologia dos Alimentos
Curso:_____________ Módulo: _______ Turno: Noturno
CONTROLE DO DESENVOLVIMENTO DOS MICRORGANISMOS NOS ALIMENTOS
2.1 Existem diversas maneiras para que esse controle seja exercido:
• Através do uso de métodos para remoção dos microrganismos presentes (filtração, por exemplo).
• Através da manutenção de condições atmosféricas desfavoráveis à multiplicação microbiana (embalagem a vácuo, por exemplo).
• Através do uso de temperaturas elevadas e do frio.
• Através de desidratação.
• Através do uso de conservadores químicos.
• Através de irradiação do alimento.
• Através da destruição mecânica dos microrganismos (altas pressões, por exemplo).
• Através da combinação de dois ou mais métodos citados, geralmente a mais empregada.
A conservação dos alimentos, do ponto de vista microbiano, envolve dois princípios básicos, que serão apresentados a seguir:
2.2 Princípios básicos da conservação dos alimentos do ponto de vista microbiano
a) Preservação ou retardamento da decomposição microbiana: é realizado dificultando-se o acesso de microrganismos aos alimentos, impedindo o crescimento e a atividade de microrganismos presentes (baixas temperaturas, desidratação, condições anaeróbias ou agentes químicos) e atravésda destituição dos microrganismos (calor ou irradiação).
b) Prevenção de injúrias provocadas por insetos ou outros animais, causasmecânicas etc. que servirão de porta de entrada para os microrganismos.
2.3 Controle do microrganismopor remoção
O número de microrganismos presentes irá influenciar nos métodos de conservaçãoe na qualidade do alimento. Quanto maior o número de microrganismospresentes maior serão as alterações de cor, textura, odor e sabor, decorrentesdas ações microbianas sobre os constituintes dos alimentos. Uma das maneiras
de se controlar a carga microbiana no alimento é pela remoção dos microrganismospresentes, que pode ser realizada pelos processos de lavagem,centrifugação e filtração. Esses processos são normalmente utilizados comoetapa auxiliar na linha de produção ou processamento.
2.4 Controle dos microrganismospor manutenção em condições
desfavoráveis
Os alimentos embalados a vácuo ou aqueles cujo ar do espaço livre tenha sidosubstituído por CO2 ou NO2 apresentam condições anaeróbias que impedemo desenvolvimento de microrganismos aeróbios.
Faça uma pesquisa sobre o método de potabilização da água. Observe quea redução da carga microbiana se dá através de etapas de floculação, sedimentação e filtração.
2.5 Métodos de conservaçãodos alimentos
2.5.1 Conservação pelo empregode altas temperaturas
A temperatura elevada é um dos métodos de maior eficiência e um dos maisutilizados na destruição de microrganismos. O calor pode ser aplicado tanto emcondições úmidas (vapor ou água) quanto secas (estufa com ar quente e seco).
• Calor úmido
O calor úmido é muito mais eficiente que o calor seco para destruir os microrganismos.
Isto porque o calor úmido causa desnaturação e coagulaçãodas proteínas vitais como enzimas, enquanto o calor seco causa oxidaçãodos constituintes orgânicos da célula (isto é, ele “queima” lentamente ascélulas). A desnaturação de proteínas celulares ocorre com temperaturase tempos de exposição menores que aqueles requeridos para oxidação.
Esporos bacterianos são as formas mais resistentes de vida. Por outro lado,as células vegetativas das bactérias são muito mais sensíveis ao calor esão usualmente mortas dentro de 5 a 10min pelo calor úmido a 60-70°C. Células vegetativas de leveduras e outros fungos são normalmentedestruídas entre 5 e 10min pelo calor úmido a 50-60 °C. Para matar osesporos de fungos no mesmo período de tempo são necessárias temperaturasde 70-80 °C. A susceptibilidade dos protozoários e de muitos vírusao calor é similar àquela da maioria das células vegetativas.
O calor úmido utilizado para matar os microrganismos pode ser na forma devapor, água fervente ou água aquecida, a temperaturas abaixo do seu pontode ebulição.
• Calor seco
Calor seco ou ar quente em temperaturas suficientemente altas levam osmicrorganismos à morte. Entretanto, essa técnica não é tão efetiva quanto ocalor úmido e, portanto, são necessárias temperaturas muito altas e tempode exposição maior. Por exemplo, a esterilização de vidrarias de laboratórios(como placas de Petri, pipetas) requer um tempo de 2h de exposição a 160-180°C, enquanto a esterilização dos mesmos materiais em uma autoclave requer somente 15 min a 121 °C. Há situações, entretanto, em que um material nãopoderá ser exposto à umidade e o método pelo calor seco é preferido.
O tratamento térmico necessário para destruir os microrganismos ou seusesporos varia de acordo com o tipo de microrganismo, a forma em que ele seencontra e o ambiente durante o tratamento.
2.5.2 Fatores que afetam a termorresistênciados microrganismos
Existem alguns parâmetros ou fatores que podem afetar a resistência térmicados microrganismos. São eles:
1. Água: a resistência térmica das células microbianas aumenta com adiminuição da umidade. Esse fato está relacionado com a desnaturaçãoproteica, que ocorre mais rapidamente em ambiente hidratado que emambiente desidratado. A presença de água permite a quebra térmica dasligações peptídicas, um processo que requer mais energia na ausência deH2O e, consequentemente, aumenta a retratividade ao calor.
2. Gordura: a presença de gordura aumenta a resistência térmica de algunsmicrorganismos. Presume-se que o aumento na resistência térmicaesteja diretamente ligado ao fato de a gordura afetar o conteúdo de
água da célula.
3. Sais: Os sais influenciam a resistência térmica dos microrganismos demaneira variável, dependendo do tipo de sal, concentração e outros fatores.
Alguns sais têm efeito protetor para os microrganismos, enquantooutros tornam as células mais sensíveis ao calor, por diminuírem a atividadede água (Aa). Alguns sais aumentam a termorresistência das células
microbianas, enquanto outros (Ca2+, Mg2+, por exemplo), ao aumentarema Aa, aumentam a sensibilidade ao calor.
O cloreto de sódio, em concentrações baixas, apresenta um efeito protetor,aumentando a resistência térmica de alguns esporos.
4. Carboidratos: os açúcares parecem proteger alguns microrganismos eesporos por diminuir a Aa, causada pelas altas concentrações de açúcar.
A concentração ótima para essa proteção varia de acordo com o microrganismo.Os osmofólicos e os esporos são mais protegidos que os microrganismosnão osmofílicos. Por outro lado, existe uma grande variação entre os açúcares e alcoóis relativa ao seu efeito na termorresistência. Emestudos realizados com cinco substâncias foi encontrada a seguinte ordemdecrescente: sacarose>glicose>sorbitol>frutose>glicerol. No quadroa seguir podemos verificar o efeito de diferentes meios sobre o ponto dedestruição térmica da Escherichia coli.
5. pH: as células e esporos são mais termorresistentes em substratos compH neutro ou próximo da neutralidade. O aumento na acidez ou alcalinidadetorna mais rápida a destruição pelo calor.
6. Proteínas e outras substâncias: a presença de proteínas, assim comoa de lipídios, apresenta um efeito protetor sobre os microrganismos.
Por isso, os alimentos com alto teor proteico necessitam de tratamentotérmico mais rigoroso que aqueles com baixo conteúdo proteico.
7. Número de microrganismos: quanto maior o número de microrganismosmaior a quantidade de calor necessária para destruí-los. O mecanismoque tenta explicar essa proteção está relacionado à produção desubstâncias excretadas pelas células e que as protegeriam. Entre essassubstâncias estariam as de natureza proteica. Além disso, considera-seque quanto mais numerosa a população, maior será a possibilidade de seter células com resistência térmica mais elevada.
8.Fase de crescimento: as células na fase estacionária tendem a ser maistermorresistentes, com o inverso ocorrendo durante a fase logarítmica.
A termorresistência também é maior no início da fase logarítmica, masdiminui conforme essa fase vai progredindo. Os esporos mais velhos sãomais resistentes que os mais jovens. Por quê? Não se sabe.
9. Temperatura de crescimento: a temperatura de multiplicação das célulase a de esporulação tende a influenciar na termorresistência do microrganismo.
Assim, ela tende a aumenta conforme a temperatura ótima deincubação aumenta. A ordem dos microrganismos mais sensíveis ao caloré a seguinte: leveduras, bolores, bactérias psicrófilas, seguidas de mesófilas e termófilas. Os cocos são mais resistentes que os bacilos não esporulados.
As bactérias Gram+ são mais resistentes ao calor que as Gram-.
10. Compostos inibitórios: a presença de inibidores microbianos duranteo aquecimento, como antibióticos e SO2, diminui a resistência térmicados microrganismos. O efeito prático de se adicionar os conservadoresquímicos aos alimentos antes do tratamento térmico é a redução daquantidade de calor necessária para o tratamento térmico surtir efeito.
11. Relação tempo/temperatura: o tempo necessário para destruição decélulas e esporos sob determinadas condições diminui conforme a temperaturaaumenta.
• Categorias de tratamento térmico
Existem duas categorias de tratamento térmico: pasteurização e esterilização.
a) A pasteurização pode ter duas finalidades distintas: destruição detodos os microrganismos causadores de doença e não esporulados(por exemplo, a pasteurização do leite) e destruição ou redução donúmero de microrganismos deteriorantes (por exemplo, a pasteurizaçãodo vinagre, de sucos).As temperaturas de pasteurização utilizadas para cada alimento devem ser suficientes para destruir os microrganismos patogênicos não formadoresde esporos, inclusive os de maior resistência térmica como Micobacteriumturbeculosise Coxiellaburnetti, além de todas as leveduras, bolores, bactériasgram-negativas e muitas gram-positivas. Os microrganismos sobreviventessão os termófilos e os termodúricos. São representados pelos gêneros Lactobacilluse Streptococcus.
b) A esterilização, por sua vez, significa a destruição de todas as célulasvegetativas e esporuladas. Em alimentos, emprega-se o termo “esterilizaçãocomercial” para indicar que nenhum microrganismo viável podeser detectado pelos métodos usuais de semeadura, ou ainda, que o número de sobreviventes é tão baixo que nessas condições de embalageme armazenamento é insignificante. Para isso contribuem também o pH, ooxigênio e a temperatura de armazenamento.
Faça uma pesquisa e construa uma tabela com a temperatura x tempo depasteurização para diversos produtos, tais como, suco de frutas, leite, cremede leite, vinagre, polpa de frutas.
2.6 Conservação pelo emprego de baixastemperaturas
O parâmetro temperatura é um dos fatores extrínsecos mais importantes naatividade bioquímica dos microrganismos. Quanto menor for a temperatura,menor será a velocidade das reações bioquímicas ou a atividade microbiana.
Em consequência, poder-se-ia considerar que tanto o congelamento como arefrigeração são os melhores métodos de conservação para qualquer tipo dealimento, entretanto pode-se optar por outros métodos por diversos fatores, tais como: características fisiológicas do produto, fatores econômicos e deestocagem e comercialização.
Dois grupos de microrganismos estão envolvidos no processo de conservaçãopelo emprego de baixas temperaturas. São estes:
• Microrganismos psicrófilos: são aqueles cujas temperaturas de crescimentoencontram-se na faixa de 0 °C a 20 °C, com ótimo entre 10 °C e 15 °C.
• Microrganismos psicrotróficos: são os capazes de se desenvolver entreO °C e 7 °C, com produção de colônias ou turvação do meio de culturaentre 7 e 10 dias.
2.6.1 Classificação das baixas temperaturas
a) Temperaturas frias: são as encontradas normalmente nos aparelhosdomésticos de refrigeração (5 °C – 7 °C), e temperaturas ambientes entre10°C e 15°C, sendo adequadas para o armazenamento de certos
vegetais e frutas.
b) Temperaturas de refrigeração: são as da faixa de 0 °C a 7 °C.
c) Temperaturas de congelamento: são temperaturas a -18°C ou abaixode -18 °C. Nessas temperaturas, praticamente cessa o crescimento detodos os microrganismos, com raras exceções que o realizam em velocidadeextremamente baixa.
2.6.1.1 Refrigeração
A temperatura mínima de crescimento para a maioria dos microrganismos estáem torno de 10 °C. Mas, como ao falar em refrigeração geralmente nos referimosa temperaturas inferiores a 10 °C, os mesófilos não representam problema,pois não se desenvolvem nessas temperaturas. Os microrganismos de interessessão, pois, os psicrotróficos. Mesmo para estes, no entanto, quanto mais baixa fora temperatura, menor será a sua velocidade de crescimento. Assim, um alimentosofrerá deterioração, aproximadamente, quatro vezes mais rápida a 10 °C e duasvezes mais a 5 °C e 0 °C.
Alguns microrganismos causadores de doenças de origem alimentar são capazesde se desenvolver ou produzir toxinas em temperaturas de refrigeração, mas amaioria não cresce abaixo de 4,4 °C. Exemplos: Yersiniaenterocolitica, Listeriamonocytogenes, Clostridium botulinumtipo E, Salmonella.
Outros métodos de conservação de alimentos são frequentementeempregados em conjunto com a refrigeração. O uso de embalagens avácuo ou com CO2 para exclusão do oxigênio retarda o desenvolvimento dadeterioração microbiana, uma vez que os psicrotróficos são principalmenteaeróbios. Processos de salga, cura, defumação ou emprego de outrosagentes químicos, assim como o tratamento térmico brando, podem inibirou reduzir o número de microrganismos no alimento refrigerado.
• Choque frio: Altera a permeabilidade da membrana celular microbiana,havendo, em consequência, o extravasamento de aminoácidos e nucleotídeos da célula. O choque frio é uma forma direta de causar injúria a células,resultante da redução da temperatura sem o congelamento do substrato.
• Resfriamento rápido: tanto frutas e vegetais como leite, ovos e carnesnecessitam de refrigeração para prevenir a deterioração.
Os alimentos devem ser refrigerados em porções pequenas, de modo a seremresfriados completamente em um curto período de tempo, evitando dessaforma um maior tempo do alimento à temperatura ideal para o crescimentodos microrganismos.
2.6.1.2 Congelamento
Os alimentos são congelados com a finalidade de prolongar sua vida de prateleiraem relação àquela conseguida apenas com refrigeração. As temperaturasutilizadas são baixas o sufi ciente para reduzir ou parar a deterioração causadapelos organismos, enzimas ou agentes químicos como o O2.
O congelamento não melhora a qualidade do produto do ponto de vista decontaminação, entretanto tem-se demonstrado que o congelamento provocaa morte de certos microrganismos de importância alimentar. “Ingram”resumiu alguns fatores que acontecem em certos microrganismos quandocongelados:
• Alguns microrganismos morrem logo após o congelamento.
• A redução do número de microrganismos é menor quando o congelamentoo congelamento se dá a 20 ºC do que quando ocorre a 2 ºC.
Efeitos do congelamento sobre as células
a) A água contida na célula se congela, reduzindo a atividade de água.
b) Ocorre perda de gases citoplasmáticos como O2 e CO2. A perda de O2 emcélulas aeróbias reprime reações respiratórias.
c) Provoca alteração no pH da matéria celular.
d) Afeta a concentração de eletrólitos celulares.
e) Causa alteração geral no estado coloidal do protoplasma celular.
f) Causa desnaturação das proteínas celulares.
g) Induz o choque de temperatura em alguns microrganismos, sendo maiscaracterísticos para microrganismos termófilos e mesófilos.
h) Causa danos metabólicos para algumas bactérias.
Faça uma pesquisa a respeito das bactérias psicrófilas e psicrotróficas de interessena microbiologia de alimentos.

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